2019-2020学年北师大版选修2-2第1章 §3 反证法 学案 (2)
2019-2020学年北师大版选修2-2第1章 §3 反证法 学案 (2)第3页

  1.如图,正方体ABCD­A1B1C1D1中,点M是A1D1的中点,点N是CD的中点,用反证法证明直线BM与直线A1N是两条异面直线.

  证明:假设直线BM与A1N共面.

  则A1D1平面A1BND1,

  且平面A1BND1∩平面ABCD=BN,

  由正方体特征知A1D1∥平面ABCD,故A1D1∥BN,

  又A1D1∥BC,所以BN∥BC.

  这与BN∩BC=B矛盾,故假设不成立.

  所以直线BM与直线A1N是两条异面直线.

  2.直线y=kx+m(m≠0)与椭圆W:+y2=1相交于A,C两点,O是坐标原点.当点B在W上且不是W的顶点时,求证:四边形OABC不可能为菱形.

  证明:假设四边形OABC为菱形.

  因为点B不是W的顶点,且AC⊥OB,所以k≠0.

  由消去y并整理得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0.

  设A(x1,y1),C(x2,y2),

  则=-,=k·+m=,

  设AC的中点为M,则M,

  因为M为AC和OB的交点,且m≠0,k≠0,

  所以直线OB的斜率为-.

  因为k·≠-1,所以AC与OB不垂直.

  所以OABC不是菱形,与假设矛盾.

  所以四边形OABC不可能是菱形.

用反证法证明唯一性命题 [例2] 求证函数f(x)=2x+1有且只有一个零点.